(57)【要約】  【課題】射出されるバックライト光源の白色光の演色性と均一性を容易に制御でき、演色性と均一性に優れた光源モジュールを備えた液晶パネル装置の提供。 【解決手段】液晶パネルと光源モジュールを含み、そのうち、前記液晶パネルの底表面に前記光源モジュールが設置され、前記光源モジュールが、青色光発光光源とする少なくとも１つ以上の青色光チップと、赤色光発光光源とする一つ以上の赤色光チップを回路板上に相隣させてはんだ付けして設け、蛍光粉に透明樹脂を加え均一に混合させて成る蛍光層を前記青色光チップ及び赤色チップ上に設置して成る。  【選択図】図１
0003118164.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネルと光源モジュールを含み、そのうち、前記液晶パネルの底表面に前記光源モジュールが設置され、前記光源モジュールが、青色光発光光源とする少なくとも１つ以上の青色光チップと、赤色光発光光源とする一つ以上の赤色光チップを回路板上に相隣させてはんだ付けして設け、蛍光粉に透明樹脂を加え均一に混合させて成る蛍光層を前記青色光チップ及び赤色チップ上に設置して成る光源モジュールを備えた液晶パネル装置。
【請求項２】
前記光源モジュールと液晶パネルの間に光拡散片を設け、前記蛍光層を前記光拡散片の上表面または下表面のいずれかに均一に塗布し、前記光拡散片の下表面に粘着層を設けて前記回路板周囲に設けた枠体に貼り付けた請求項１に記載の光源モジュールを備えた液晶パネル装置。
【請求項３】
前記青色光チップと赤色光チップを同一の光反射カバーの凹み槽内に設置し、前記光反射カバーの２つの電極ピンを前記回路板上にはんだ付けし、透明樹脂を凹み槽に充填した請求項１に記載の光源モジュールを備えた液晶パネル装置。
【請求項４】
前記青色光チップと赤色光チップをそれぞれ独立した光反射カバーの凹み槽内に設置し、２つの光反射カバーの電極ピンをそれぞれ回路板上にはんだ付けし、前記２つの光反射カバー間の距離を１mm以内に制御し、透明樹脂を前記２つの光反射カバーの凹み槽及び回路板の表面上に充填した請求項１に記載の光源モジュールを備えた液晶パネル装置。
【請求項５】
前記蛍光層中の蛍光粉が、セリウム元素活性イットリウム（Y）・アルミニウム（Al）含有ガーネット系（YAG：Ce3+）；ユーロピウム元素活性ガーネット系（YAG：EU2+/3+）；テルビウム元素活性ガーネット系（YAG：Tb3+）、以上の混合物のうち一種類または二種類、或いは三種類を組み合わせである請求項１に記載の光源モジュールを備えた液晶パネル装置。
【請求項６】
前記液晶パネルと光拡散片の間に透明の輝度上昇フィルムまたは輝度上昇に用いるプリズム片を設置した請求項１に記載の光源モジュールを備えた液晶パネル装置。
【請求項７】
複数且つ相隣する前記青色光チップと赤色光チップが、複数列の一次元直線配列方式で回路板上に配列されてはんだ付けされた請求項１に記載の光源モジュールを備えた液晶パネル装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は光源モジュールと液晶パネルを組み合わせた装置に関し、特に、液晶パネルの白色光バックライト光源の演色性に優れた、光源モジュールを備えた液晶パネル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルとバックライト光源モジュールの組み合わせの典型的な構造には、中華民国実用新案証書番号第Ｍ２４５４４８号の「液晶モニタの光源モジュール」案があるが、その光源に使用する発光ダイオードは紫外光（ＵＶ）ＬＥＤ及び赤、青、緑（Ｒ、Ｂ、Ｇ）蛍光物質から構成される。その欠点は、紫外光が現在泛用されているエポキシ樹脂構造を破壊し、最後の白色光に光減衰が発生するという問題があり、白色光の輝度が弱く、特に、該案の包覆層は赤、緑、青の三色の蛍光粉を混合して成り、三色の顔料の比値、製造工程の制御が困難な点もまたその欠点の一つである。さらに、該案の請求項５は発光ダイオードが青色ＬＥＤであり、蛍光粉が赤、緑の蛍光物質であると主張しているが、赤色蛍光粉と緑色蛍光粉の混合比値及び製造工程は制御が難しく、混合光（即ち、白色光）の均一性の制御が困難であるため、液晶パネルが表現する白色光の演色性に優れない。
【非特許文献１】中華民国実用新案証書番号第Ｍ２４５４４８号
【非特許文献２】中華民国実用新案証書番号第Ｍ２５１１４３号
【特許文献３】中華民国特許公告号第Ｉ２２８８３７号
【０００３】
中華民国実用新案証書番号第Ｍ２５１１４３号の「液晶スクリーンの光源装置」は、その光源に波長が２０２nm〜５００nmの間の青色光またはＵＶ光を使用して単一光源としているが、該光源は赤色光スペクトル部分が欠けるため、その励起蛍光板が混合する白色光（即ち、混合光）の演色性及び均一性が優れず、人の目には白色光の純度が低く見える。
【０００４】
本考案の考案者が発明した中華民国特許公告号第Ｉ２２８８３７号の「発光装置」は、白色光の発光ダイオードであり、青色光及び赤色光の２つの発光チップ（ＬＥＤ）を２つの光源として利用し、青色光チップ及び赤色光チップ上を蛍光層で覆い、蛍光層が青色光光源により緑色の光を励起し、該緑色光と青色光、赤色光の混合で白色光を形成するものである。該案は効果的に前述の案の異なる色の蛍光粉の混合において発生する比値及び製造工程の制御の難しさという問題を克服し、赤色発光ダイオードを利用して従来の赤色蛍光粉を代替し、さらに、蛍光層材料を単一色の材料とした設計で、異なる色の混合比値及び製造工程の制御が難しいという問題を解決し、さらに単一の励起光波長（即ち、緑色光波長）を制御することができ、加えて、該案が赤色光ＬＥＤの発する赤色光と励起光及び青色光の三色の光の混合を利用して得る白色光の演色性は比較的優れている。しかしながら、該案の実施例は白色光発光ダイオードに限られた新設計であり、液晶パネルとバックライト光源モジュールを組み合わせた装置に使用するために拡張した実施ができない。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
本考案の主な目的は、射出されるバックライト光源の白色光の演色性と均一性を容易に制御でき、演色性と均一性に優れた光源モジュールを備えた液晶パネル装置を提供することにある。
【０００６】
本考案の別の目的は、バックライト光源モジュールに使用する蛍光層を励起材料とし、励起光の波長を制御しやすくし、液晶パネルのバックライト光源の白色光の演色性と均一性を制御しやすくした、光源モジュールを備えた液晶パネル装置を提供することにある。
【０００７】
本考案のさらに別の目的は、蛍光層を塗布した光拡散片を簡易に交換することができ、新しいものに簡単に交換することができる、光源モジュールを備えた液晶パネル装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
図１から図８に示すように、本考案の光源モジュールを備えた液晶パネル装置は、液晶パネル１０と光源モジュール２０を含み、そのうち、液晶パネル１０の底表面１１に光源モジュール２０を設置し、該光源モジュール２０は、回路板２１と、青色光Ｂの発光光源とする1つ以上の青色光チップ３２と、赤色光Ｒの発光光源とする１つ以上の赤色光チップ３４と、蛍光層４０を含み、そのうち、回路板２１上に青色光チップ３２と赤色光チップ３４を相隣させはんだ付けして設置し、蛍光層４０は蛍光粉に透明樹脂を加えて均一に混合して成り、該蛍光層４０が青色光チップ３２及び赤色チップ３４上に設けられる。
【０００９】
前述の主な特徴に基づき、光源モジュール２０と液晶パネル１０の間に光拡散片１２を設置し、蛍光層４０を均一にこの光拡散片１２の上表面１２１または下表面１２２に塗布し、光拡散片１２下表面１２２に粘着層１２４を設け、回路板２１周囲の枠体２１１に貼り付ける（図３参照）。
【００１０】
前述の主な特徴に基づき、青色光チップ３２と赤色光チップ３４は同一の光反射カバー６０の凹み槽６１内に設置してもよく、光反射カバー６０の２つの電極ピン６２、６４を回路板２１上にはんだ付けし、さらに透明樹脂４５を凹み槽６１に充填する。
【００１１】
前述の主な特徴に基づき、青色光チップ３２と赤色光チップ３４は光反射カバー６０の凹み槽６１内にそれぞれ独立した状態で設置してもよく、２つの光反射カバー６０の電極ピン６２、６４をそれぞれ回路板２１上にはんだ付けし、２つの光反射カバー６０間の距離Ｌを１mm以内に制御する（図５参照）と共に、透明樹脂４５を２つの光反射カバー６０の凹み槽６１及び回路板２１の表面上に充填する。
【００１２】
前述の主な特徴に基づき、蛍光層４０中の蛍光粉の材質は、次の組み合わせ物質のうち一種類または二種類、三種類を選択し組み合わせて使用する：
蛍光粉がセリウム元素活性イットリウム（Y）・アルミニウム（Al）含有ガーネット系（YAG：Ce3+）である；
蛍光粉がユーロピウム元素活性ガーネット系（YAG：EU2+/3+）である；
蛍光粉がテルビウム元素活性ガーネット系（YAG：Tb3+）である。
【００１３】
前述の主な特徴に基づき、液晶パネル１０と光拡散片１２の間に透明の輝度上昇フィルム１２５または輝度上昇に用いるプリズム片（図１２参照）を増設してもよい。
【００１４】
前述の主な特徴に基づき、複数且つ相隣する青色光チップ３２と赤色光チップ３４を複数列の一次元直線配列方式で回路板２１上に配列してはんだ付けすることができる（図２参照）。  
【実施例１】
【００１５】
図１に示すように、本考案の実施例１において、液晶パネル１０、光拡散片１２及び光源モジュール２０はやや小さい面積の長方形を呈し、小型の液晶スクリーンへの使用に適している。
【実施例２】
【００１６】
図２に示すように、本考案の実施例２において、液晶パネル１０、光拡散片１２及び光源モジュール２０は大きめの面積の長方形を呈し、比較的大きなサイズの液晶スクリーンへの使用に適している。      
【００１７】
図３に本考案の局部断面図を示す。そのうち、光拡散片１２は透明のプラスチックフィルムまたは薄い片体とし、その上表面１２１に蛍光層４０が均一に塗布して設けられ、下表面１２２に粘着層１２４が均一に塗布して設けられる。回路板２１の周囲四辺に枠体２１１を設け、粘着層１２４をこの枠体２１１上に粘着させ、光拡散片１２上表面１２１に塗布した蛍光層４０が液晶パネル１０の底表面１１上に組み合わされる。当然、蛍光層４０を同時に光拡散片１２の上、下表面１２１、１２２上に塗布することも選択可能である（図示しない）。
【００１８】
青色光チップ３２は独立した光反射カバー６０の凹み槽６１内に設置され、赤色光チップ３４は別の独立した光反射カバー６０の凹み槽６１内に設置され、各相隣する光反射カバー６０間の距離Ｌは約１mmに制御する。透明樹脂４５を２つの凹み槽６１内に充填して、青色光チップ３２及び赤色光チップ３４を包み込んで封入し、正・負電極ピン６２、６４が電極の作用を受け、青色光チップ３２と赤色光チップ３４に同時に青色光Ｂ及び赤色光Ｒの２つの光源を発させ、青色光Ｂ及び赤色光Ｒがそれぞれ透明樹脂４５、粘着層１２４、光拡散片１２、蛍光層４０及び液晶パネル１０を通過して射出され、そのうち主に青色光Ｂが蛍光層４０を励起し、蛍光層４０が励起されて励起光Ｇを発し、その波長は５００nm〜５７０nmの間となるため緑色光と定義することができ、この励起光Ｇ、青色光Ｂ及び赤色光Ｒが液晶パネル１０から射出されて混合光を形成し、この混合光を白色光Ｗと定義することができ、該白色光Ｗを液晶パネル１０のバックライト光源とする。
【実施例３】
【００１９】
図４に示すように、本考案の実施例３においては、光拡散片１２の粘着層１２４を四角い枠状に形成して回路板２１の枠体２１１上に貼り付けることができ、これにより図３に示す粘着層１２４の面積を節約することができる。
【実施例４】
【００２０】
図５に示すように、本考案の実施例４においては、蛍光層４０を光拡散片１２の下表面１２２上に塗布し、透明の粘着層１２４をこの蛍光層４０の下表面上に塗布することにより、光源の青色光Ｂ及び赤色光Ｒが粘着層１２４を通過して射出され、青色光Ｂが蛍光層４０を励起して励起光Ｇを発生させ、該励起光Ｇ及び青色光Ｂ、赤色光Ｒ等の光源が液晶パネル１０から射出されて混合光を形成し、この混合光が白色光Ｗと定義され、該白色光Ｗは液晶スクリーンのバックライト光源とすることができる。
【実施例５】
【００２１】
図６に示すように、本考案の実施例５において、青色光チップ３２と赤色光チップ３４は直接正・負電極ピン６２、６４により回路板２１上にはんだ付けされ、透明樹脂４５が回路板２１表面上に充填され、青色光チップ３２及び赤色光チップ３４全体を覆って封入し、粘着層１２４が透明樹脂４５の表面上に粘着される。青色光チップ３２及び赤色光チップ３４が発する青色光Ｂ及び赤色光Ｒ等の光源は、透明樹脂４５、粘着層１２４、光拡散片１２、蛍光層４０及び液晶パネル１０を通過して射出され、そのうち青色光Ｂが蛍光層４０を励起させ励起光Ｇを発するために用いられ、該励起光Ｇと青色光Ｂ、赤色光Ｒが混合されて混合光を形成し、この混合光を白色光Ｗと定義することができる。
【実施例６】
【００２２】
図７に示すように、本考案の実施例６において、青色光チップ３２、赤色光チップ３４は同一の光反射カバー６０の凹み槽６１内に設置され、同時に透明樹脂４５で封止されて青色光チップ３２、赤色光チップ３４が発する青色光Ｂ、赤色光Ｒが透明樹脂４５、光拡散片１２、蛍光層４０及び液晶パネル１０を通過して射出され、そのうち、主に青色光Ｂで蛍光層４０を励起させて励起光Ｇを発生させ、青色光Ｂ、赤色光Ｒと混合されて混合光（即ち、白色光Ｗ）を形成し、この混合光を液晶スクリーンのバックライト光源とすることができる。
【実施例７】
【００２３】
図８に示すように、本考案の実施例７においては、蛍光層４０を光反射カバー６０の凹み槽６１内に充填して設け、青色光チップ３２を封止し、透明樹脂４５を別の光反射カバー６０の凹み槽６１内に充填して赤色光チップ３４を封止し、透明の光拡散片１２を光反射カバー６０の上方に設置することで、青色光Ｂが蛍光層４０を励起させて励起光Ｇを発生させ、光拡散片１２及び液晶パネル１０から外部に射出する。このほか、赤色光Ｒも透明樹脂４５、光拡散片１２及び液晶パネル１０を通過して射出され、青、赤、励起光（Ｂ、Ｒ、Ｇ）が混合されて混合光を形成することができる。
【実施例８】
【００２４】
図９に示すように、本考案の実施例８において、青色光チップ３２及び赤色光チップ３４及び蛍光層４０は光反射凹み槽５２内に設置され、ランプ型の透明樹脂４５により覆われ、形成された混合光である白色光Ｗが光拡散片１２を通過して射出される。そのうち、リードフレーム５０、電極ピン５６、５５が回路板２１上にはんだ付けされる。
【実施例９】
【００２５】
図１０に示すように、本考案の実施例９において、青色光チップ３２及び赤色光チップ３４を光反射カバー６０の凹み槽６１内に設置し、透明樹脂４５を凹み槽６１内に充填して青色光チップ３２及び赤色光チップ３４を封入し、青色光チップ３２、赤色光チップ３４の２つの光源が青色光Ｂ及び赤色光Ｒを発し、透明樹脂４５から射出されると、光拡散片１２の材料中に均一に混合された蛍光体が励起されて励起光Ｇを発し、この励起光Ｇと青色光Ｂ及び赤色光Ｒがさらに混合されて白光Ｗが形成され、液晶パネル１０から射出される。
【実施例１０】
【００２６】
図１１に示すように、本考案の実施例１０においては、蛍光層４０を光反射カバー６０の凹み槽６１内に充填して青色光チップ３２及び赤色光チップ３４を封止する。青色光チップ３２及び赤色光チップ３４が青色光Bと赤色光Ｒの２つの光源を発し、蛍光層４０が励起されて励起光Ｇを発し、この励起光Ｇが青色光Ｂ、赤色光Ｒと混合されて白光Ｗが形成され、光拡散片１２及び液晶パネル１０を通過する。
【実施例１１】
【００２７】
図１２に示すように、本考案の実施例１１においては、光拡散片１２の上表面１２１上に必要に応じて輝度上昇フィルム１２５または輝度上昇に用いるプリズム片を設けてもよい。
【００２８】
本考案の主な特色は、液晶パネル１０のバックライト光源に青色光チップ３２及び赤色光チップ３４を利用し、両者は共に独立したチップ（Chip）であり、さらに、蛍光層４０は単一色の蛍光物質材料であり、同一色のYAG：Ce3+またはYAG：EU2+/3+或いはYAG：Tb3+のうちの一種類または二種類、三種類の材料を組み合わせることができる。このため、その他異なる色の蛍光粉の混合比値の問題を考慮する必要がなく、単一材料の蛍光層４０の励起光の色は緑色と定義され、その波長は５００nm〜５７０nmの間であるため、蛍光層４０が青色光Ｂに励起されるとき発生する励起光Ｇ（即ち、緑色と定義される光）の波長を制御しやすくなる。
【００２９】
青色光チップ３２と赤色光チップ３４は発光ダイオードであり、回路制御により赤色光チップ３４と青色光チップ３２の同時発光、発光の強度を制御し、白色光Ｗ演色起点を同時にする。
【００３０】
図３、図４、図５、図６、図７に示す光拡散片１２は、蛍光層４０が長期間に渡って光、電気の作用を受け変質し古くなり、白色光Ｗの演色性が悪くなったとき、蛍光層４０を含む光拡散片１２全体を交換することができる。人の手で上方向に施力し、蛍光層４０を含む光拡散片１２の粘着層１２４を回路板２１上から剥がし、新しい蛍光層４０を含む光拡散片１２の粘着層１２４を回路板２１上に貼り付けるだけで新しいものに交換するという目的を達することができ、これにより液晶パネル１０の白色光Ｗの演色性は新品の状態を維持できる。
【００３１】
上述のように、本考案はその目的を達成でき、新規性、進歩性、産業的利用価値を備えているため、法に基づきここに実用新案登録を出願するものである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本考案の実施例１の立体分解図である。
【図２】本考案の実施例２の立体分解図である。
【図３】本考案の局部断面図である。
【図４】本考案の実施例３の局部断面図である。
【図５】本考案の実施例４の局部断面図である。
【図６】本考案の実施例５の局部断面図である。
【図７】本考案の実施例６の局部断面図である。
【図８】本考案の実施例７の局部断面図である。
【図９】本考案の実施例８の局部断面図である。
【図１０】本考案の実施例９の局部断面図である。
【図１１】本考案の実施例１０の局部断面図である。
【図１２】本考案の実施例１１の立体分解図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０        液晶パネル
１１        底表面
１２        光拡散片
１２１      上表面
１２２      下表面
１２４      粘着層
１２５      輝度上昇フィルム
２０        光源モジュール
２１        回路板
２１１      枠体
３２        青色光チップ
３４        赤色光チップ
４０        蛍光層
４５        透明樹脂
５０        リードフレーム
５２        凹み槽
５５、５６  電極ピン
６０        光反射カバー
６１        凹み槽
６２、６４  電極ピン  
Ｂ          青色光
Ｒ          赤色光
G          励起光
Ｗ          白色光
Ｌ          距離
【図１】
0003118164.tif 000003
【図２】
0003118164.tif 000004
【図３】
0003118164.tif 000005
【図４】
0003118164.tif 000006
【図５】
0003118164.tif 000007
【図６】
0003118164.tif 000008
【図７】
0003118164.tif 000009
【図８】
0003118164.tif 000010
【図９】
0003118164.tif 000011
【図１０】
0003118164.tif 000012
【図１１】
0003118164.tif 000013
【図１２】
0003118164.tif 000014